package demo.java.sql;

import java.sql.Connection;
import java.sql.DatabaseMetaData;
import java.sql.Driver;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
import java.util.Enumeration;
import java.util.Vector;

public class ConnectionPoolDemo {

	private String jdbcDriver = ""; // 数据库驱动

	private String dbUrl = ""; // 数据 URL

	private String dbUsername = ""; // 数据库用户名

	private String dbPassword = ""; // 数据库用户密码

	private String testTable = ""; // 测试连接是否可用的测试表名，默认没有测试表

	private int initialConnections = 1; // 连接池的初始大小

	private int incrementalConnections = 5;// 连接池自动增加的大小

	private int maxConnections = 20; // 连接池最大的大小

	private Vector<PooledConnection> connections = null; // 存放连接池中数据库连接的向量 ,初始时为 null,它中存放的对象为 PooledConnection 型

	/**
	 * 构造函数
	 * @param jdbcDriver
	 *            String JDBC 驱动类串
	 * 
	 * @param dbUrl
	 *            String 数据库 URL
	 * 
	 * @param dbUsername
	 *            String 连接数据库用户名
	 * 
	 * @param dbPassword
	 *            String 连接数据库用户的密码
	 */

	public ConnectionPoolDemo(String jdbcDriver, String dbUrl, String dbUsername, String dbPassword) {
		this.jdbcDriver = jdbcDriver;
		this.dbUrl = dbUrl;
		this.dbUsername = dbUsername;
		this.dbPassword = dbPassword;

		try {
			createPool();
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}

	}

	/**
	 * 返回连接池的初始大小
	 * @return 初始连接池中可获得的连接数量
	 */

	public int getInitialConnections() {
		return this.initialConnections;
	}

	/**
	 * 设置连接池的初始大小
	 * @param 用于设置初始连接池中连接的数量
	 */

	public void setInitialConnections(int initialConnections) {
		this.initialConnections = initialConnections;
	}

	/**
	 * 返回连接池自动增加的大小 、
	 * @return 连接池自动增加的大小
	 */

	public int getIncrementalConnections() {
		return this.incrementalConnections;
	}

	/**
	 * 设置连接池自动增加的大小
	 * @param 连接池自动增加的大小
	 */

	public void setIncrementalConnections(int incrementalConnections) {
		this.incrementalConnections = incrementalConnections;
	}

	/**
	 * 返回连接池中最大的可用连接数量
	 * @return 连接池中最大的可用连接数量
	 */

	public int getMaxConnections() {
		return this.maxConnections;
	}

	/**
	 * 设置连接池中最大可用的连接数量
	 * @param 设置连接池中最大可用的连接数量值
	 */

	public void setMaxConnections(int maxConnections) {
		this.maxConnections = maxConnections;
	}

	/**
	 * 获取测试数据库表的名字
	 * @return 测试数据库表的名字
	 */
	public String getTestTable() {
		return this.testTable;
	}

	/**
	 * 设置测试表的名字
	 * @param testTable
	 *            String 测试表的名字
	 */
	public void setTestTable(String testTable) {
		this.testTable = testTable;
	}

	/**
	 * 创建一个数据库连接池，连接池中的可用连接的数量采用类成员
	 * initialConnections 中设置的值
	 */
	public synchronized void createPool() throws Exception {
		// 确保连接池没有创建
		// 如果连接池己经创建了，保存连接的向量 connections 不会为空
		if (connections != null) {
			return; // 如果己经创建，则返回
		}
		// 实例化 JDBC Driver 中指定的驱动类实例
		Driver driver = (Driver) (Class.forName(this.jdbcDriver).newInstance());
		DriverManager.registerDriver(driver); // 注册 JDBC 驱动程序
		// 创建保存连接的向量 , 初始时有 0 个元素
		connections = new Vector<PooledConnection>();
		// 根据 initialConnections 中设置的值，创建连接。
		createConnections(this.initialConnections);
		System.out.println("create pool");
	}

	/**
	 * 创建由 numConnections 指定数目的数据库连接 , 并把这些连接
	 * 放入 connections 向量中
	 * @param numConnections
	 *            要创建的数据库连接的数目
	 */
	private void createConnections(int numConnections) throws SQLException {
		// 循环创建指定数目的数据库连接
		for (int x = 0; x < numConnections; x++) {
			// 是否连接池中的数据库连接的数量己经达到最大？最大值由类成员 maxConnections
			// 指出，如果 maxConnections 为 0 或负数，表示连接数量没有限制。
			// 如果连接数己经达到最大，即退出。
			System.out.println(this.connections.size() + "," + this.maxConnections);
			if (this.maxConnections > 0 && this.connections.size() >= this.maxConnections) {
				System.out.println("连接数己经达到最大");
				break;
			}
			// add a new PooledConnection object to connections vector
			// 增加一个连接到连接池中（向量 connections 中）
			try {
				connections.addElement(new PooledConnection(newConnection()));
			} catch (SQLException e) {
				System.out.println(" 创建数据库连接失败！ " + e.getMessage());
				throw new SQLException();
			}
			System.out.println(" 数据库连接己创建 ......");
		}
	}

	/**
	 * 
	 * 创建一个新的数据库连接并返回它
	 * 
	 * 
	 * 
	 * @return 返回一个新创建的数据库连接
	 */

	private Connection newConnection() throws SQLException {

		// 创建一个数据库连接
		
		Connection conn = DriverManager.getConnection(dbUrl, dbUsername, dbPassword);

		// 如果这是第一次创建数据库连接，即检查数据库，获得此数据库允许支持的

		// 最大客户连接数目

		// connections.size()==0 表示目前没有连接己被创建

		if (connections.size() == 0) {

			DatabaseMetaData metaData = conn.getMetaData();

			int driverMaxConnections = metaData.getMaxConnections();

			// 数据库返回的 driverMaxConnections 若为 0 ，表示此数据库没有最大

			// 连接限制，或数据库的最大连接限制不知道

			// driverMaxConnections 为返回的一个整数，表示此数据库允许客户连接的数目

			// 如果连接池中设置的最大连接数量大于数据库允许的连接数目 , 则置连接池的最大

			// 连接数目为数据库允许的最大数目

			if (driverMaxConnections > 0 && this.maxConnections > driverMaxConnections) {

				this.maxConnections = driverMaxConnections;

			}

		}

		return conn; // 返回创建的新的数据库连接

	}

	/**
	 * 
	 * 通过调用 getFreeConnection() 函数返回一个可用的数据库连接 ,
	 * 
	 * 如果当前没有可用的数据库连接，并且更多的数据库连接不能创
	 * 
	 * 建（如连接池大小的限制），此函数等待一会再尝试获取。
	 * 
	 * 
	 * 
	 * @return 返回一个可用的数据库连接对象
	 */

	public synchronized PooledConnection getConnection() throws SQLException {

		// 确保连接池己被创建

		if (connections == null) {

			return null; // 连接池还没创建，则返回 null

		}

		PooledConnection conn = getFreeConnection(); // 获得一个可用的数据库连接

		// 如果目前没有可以使用的连接，即所有的连接都在使用中

		while (conn == null) {

			// 等一会再试

			wait(250);

			conn = getFreeConnection(); // 重新再试，直到获得可用的连接，如果

			// getFreeConnection() 返回的为 null

			// 则表明创建一批连接后也不可获得可用连接

		}
		
		return conn;// 返回获得的可用的连接

	}

	/**
	 * 
	 * 本函数从连接池向量 connections 中返回一个可用的的数据库连接，如果
	 * 
	 * 当前没有可用的数据库连接，本函数则根据 incrementalConnections 设置
	 * 
	 * 的值创建几个数据库连接，并放入连接池中。
	 * 
	 * 如果创建后，所有的连接仍都在使用中，则返回 null
	 * 
	 * @return 返回一个可用的数据库连接
	 */
	public void print() {
		System.out.println("total connection:" + connections.size());
		int i = 1;
		for (PooledConnection conn : connections) {
			System.out.println("---" + i + ":" + conn.isBusy());
		}
	}

	private PooledConnection getFreeConnection() throws SQLException {
		// 从连接池中获得一个可用的数据库连接
		PooledConnection conn = findFreeConnection();
		if (conn == null) {
			// 如果目前连接池中没有可用的连接
			// 创建一些连接
			System.out.println("目前连接池中没有可用的连接,创建一些连接 ");
			createConnections(incrementalConnections);
			// 重新从池中查找是否有可用连接
			conn = findFreeConnection();
			if (conn == null) {
				// 如果创建连接后仍获得不到可用的连接，则返回 null
				return null;
			}
		}
		return conn;
	}

	/**
	 * 查找连接池中所有的连接，查找一个可用的数据库连接，
	 * 如果没有可用的连接，返回 null
	 * @return 返回一个可用的数据库连接
	 */

	private PooledConnection findFreeConnection() throws SQLException {
		// 获得连接池向量中所有的对象
		for (int i = 0; i < connections.size(); i++) {
			PooledConnection pc = connections.elementAt(i);
			// System.out.println("pConn.isBusy():"+pConn.isBusy());
			if (!pc.isBusy()) {
				// 如果此对象不忙，则获得它的数据库连接并把它设为忙
				Connection conn = pc.getConnection();
				pc.setBusy(true);
				// 测试此连接是否可用
				if (!isValid(conn)) {
					// 如果此连接不可再用了，则创建一个新的连接，
					// 并替换此不可用的连接对象，如果创建失败，删除该无效连接，遍历下一个不忙连接
					try {
						conn = newConnection();
						pc.setConnection(conn);
					} catch (SQLException e) {
						e.printStackTrace();
						connections.remove(i--);
						continue;
					}
				}
				return pc; // 己经找到一个可用的连接，退出
			}
		}
		return null;// 返回找到到的可用连接
	}

	/**
	 * 测试一个连接是否可用，如果不可用，关掉它并返回 false
	 * 否则可用返回 true
	 * @param conn
	 *            需要测试的数据库连接
	 * @return 返回 true 表示此连接可用， false 表示不可用
	 */

	private boolean isValid(Connection conn) {
		try {
			return conn.isValid(3000);
		} catch (SQLException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
			return false;
		}
		// try {
		//
		// // 判断测试表是否存在
		//
		// if (testTable.equals("")) {
		//
		// // 如果测试表为空，试着使用此连接的 setAutoCommit() 方法
		//
		// // 来判断连接否可用（此方法只在部分数据库可用，如果不可用 ,
		//
		// // 抛出异常）。注意：使用测试表的方法更可靠
		//
		// conn.setAutoCommit(true);
		//
		// } else {// 有测试表的时候使用测试表测试
		//
		// // check if this connection is valid
		//
		// Statement stmt = conn.createStatement();
		//
		// stmt.execute("select count(*) from " + testTable);
		//
		// }
		//
		// } catch (SQLException e) {
		//
		// // 上面抛出异常，此连接己不可用，关闭它，并返回 false;
		//
		// closeConnection(conn);
		//
		// return false;
		//
		// }
		//
		// // 连接可用，返回 true
		//
		// return true;

	}

	/**
	 * 
	 * 此函数返回一个数据库连接到连接池中，并把此连接置为空闲。
	 * 
	 * 所有使用连接池获得的数据库连接均应在不使用此连接时返回它。
	 * 
	 * 
	 * 
	 * @param 需返回到连接池中的连接对象
	 */

	public void returnConnection(Connection conn) {

		// 确保连接池存在，如果连接没有创建（不存在），直接返回

		if (connections == null) {

			System.out.println(" 连接池不存在，无法返回此连接到连接池中 !");

			return;

		}

		PooledConnection pConn = null;

		Enumeration<PooledConnection> enumerate = connections.elements();

		// 遍历连接池中的所有连接，找到这个要返回的连接对象

		while (enumerate.hasMoreElements()) {

			pConn = (PooledConnection) enumerate.nextElement();

			// 先找到连接池中的要返回的连接对象

			if (conn == pConn.getConnection()) {

				// 找到了 , 设置此连接为空闲状态

				pConn.setBusy(false);

				break;

			}

		}

	}

	/**
	 * 刷新连接池中所有的连接对象
	 */

	public synchronized void refreshConnections() throws SQLException {
		// 确保连接池己创新存在
		if (connections == null) {
			System.out.println(" 连接池不存在，无法刷新 !");
			return;
		}

		PooledConnection pConn = null;
		Enumeration<PooledConnection> enumerate = connections.elements();
		while (enumerate.hasMoreElements()) {
			// 获得一个连接对象
			pConn = (PooledConnection) enumerate.nextElement();
			// 如果对象忙则等 5 秒 ,5 秒后直接刷新
			if (pConn.isBusy()) {
				wait(5000); // 等 5 秒
			}
			// 关闭此连接，用一个新的连接代替它。
			closeConnection(pConn.getConnection());
			pConn.setConnection(newConnection());
			pConn.setBusy(false);
		}

	}

	/**
	 * 关闭连接池中所有的连接，并清空连接池。
	 */
	public synchronized void closeConnectionPool() throws SQLException {
		// 确保连接池存在，如果不存在，返回
		if (connections == null) {
			System.out.println(" 连接池不存在，无法关闭 !");
			return;
		}

		PooledConnection pConn = null;
		Enumeration<PooledConnection> enumerate = connections.elements();

		while (enumerate.hasMoreElements()) {
			pConn = (PooledConnection) enumerate.nextElement();
			// 如果忙，等 5 秒
			if (pConn.isBusy()) {
				wait(5000); // 等 5 秒
			}
			// 5 秒后直接关闭它
			closeConnection(pConn.getConnection());
			// 从连接池向量中删除它
			connections.removeElement(pConn);
		}
		// 置连接池为空
		connections = null;
	}

	/**
	 * 关闭一个数据库连接
	 * @param 需要关闭的数据库连接
	 */
	private void closeConnection(Connection conn) {
		try {
			conn.close();
		} catch (SQLException e) {
			System.out.println(" 关闭数据库连接出错： " + e.getMessage());
		}
	}

	/**
	 * 使程序等待给定的毫秒数
	 * @param 给定的毫秒数
	 */

	private void wait(int mSeconds) {
		try {
			Thread.sleep(mSeconds);
		} catch (InterruptedException e) {
		}
	}

	/**
	 * 内部使用的用于保存连接池中连接对象的类
	 * 此类中有两个成员，一个是数据库的连接，另一个是指示此连接是否
	 * 正在使用的标志。
	 */
	class PooledConnection {
		private Connection connection = null;// 数据库连接
		private boolean busy ; // 此连接是否正在使用的标志，默认没有正在使用
		// 构造函数，根据一个 Connection 构告一个 PooledConnection 对象
		private PooledConnection(Connection connection) {
			this.connection = connection;
		}

		public ResultSet executeQuery(String sql) throws SQLException {
			return connection.createStatement().executeQuery(sql);
		}
		
		public int executeUpdate(String sql) throws SQLException {
			return connection.createStatement().executeUpdate(sql);
		}

		// 返回此对象中的连接
		private Connection getConnection() {
			return connection;
		}

		// 设置此对象的，连接
		private void setConnection(Connection connection) {
			this.connection = connection;
		}

		// 获得对象连接是否忙
		private boolean isBusy() {
			return busy;
		}

		// 设置对象的连接正在忙
		private void setBusy(boolean busy) {
			// System.out.println("set to busy:"+busy);
			this.busy = busy;
		}

		public void close() {
			busy = false;
		}
	}

}

